FI84805C - Foerfarande och formanordning foer att boeja svaora former pao en glasskiva. - Google Patents

Description

1 84805

Menetelmä ja muottilaitteisto vaikeiden muotojen taivuttamiseksi lasilevyyn. - Förfarande och formanordning för att böja svära former pä en glasskiva.

Keksinnön kohteena on menetelmä vaikeiden muotojen taivuttamiseksi lasilevyyn, menetelmään kuuluessa seuraavat vaiheet: - lasilevy kuumennetaan taivutuslämpötilaan, - kuumennettua lasilevyä kannatetaan reunojensa varassa rengasmuoti11 a, jonka muottipinta vastaa lopullista taivutusmuotoa, - taivutetaan lasilevy lopulliseen muotoonsa painamalla sitä ylhäältäpäin vasten rengasmuottia koskettamattomalla muotilla, jonka alapinta vastaa lopullista taivutusmuotoa.

Keksinnön kohteena on myös taivutusmuottilaitteisto vaikeiden muotojen taivuttamiseksi lasilevyyn, laitteistoon kuuluessa: - rengasmuotti, jonka muottipinta vastaa lopullista taivutusmuotoa , - koskettamaton puristustaivutusmuotti, jonka taivutus- ja paininpintana toimivan alapinnan kaareva muoto vastaa lopullista taivutusmuotoa ja siten suuressa määrin vastaa myös rengasmuotin muottipinnan muotoa.

Keksinnön kohteena on myös taivutusmenetelmässä ja taivutus-muottilaitteistossa käytettävä koskettamaton taivutusmuotti sekä menetelmä sen valmistamiseksi.

Erityisesti keksintö on tarkoitettu käytettäväksi sellaisessa taivutuslaitteistossa, jossa lasilevyä kannatetaan rengasmuoti 11a koko kuumennusvaiheen ajan ja rengasmuottia lasilevyineen siirretään kuumennusosastosta toiseen. Tällainen taivutuslait-teisto on esitetty hakijan US-patenttijulkaisussa 4,497,645 ja FI-patenttihakemuksessa 885450. Tällä tunnetulla laitteistolla voidaan taivuttaa rengasmuotin päällä painovoimaisesti tavan- 2 84805 omaisia tuulilasimuotoja. Autoteollisuus haluaisi kuitenkin muodoltaan vaikeampia tuulilaseja. Tavoitteena on, että tuulilasiin saataisiin sekä voimakas kaksoistaivutus että aerodynaa-misesti edullinen S-muoto. Piirustusten kuviossa 5 on havainnollistettu kyseessä olevaa taivutusmuotoa. Jos katsotaan tuulilasia autosta sisältäpäin, on haluttu lasimuoto sellainen, että lasi kaartuu voimakkaasti sivuillepäin ja lisäksi myös katollepäin, jolloin taivutuslinjojen BL risteyskohtiin muodostuu pallopinta B. Tämä taas edellyttää lasin venymistä pallo-pinnan alueella ja sen välittömillä reuna-alueilla. Jos taivutuksen yhteydessä venymä ei ole hallittu ja riittävä, on seurauksena lasilevyn reuna-alueen aaltoilu taivutuskohdan läheisyydessä, Lasin alareunan taas haluttaisiin taipuvan kuljettajasta poispäin, jolloin lopputuloksena on S-muoto. Taivutuslin-jojen risteyskohtiin syntyy vaikeasti hallittava alue C.

On tehty lukuisia ehdotuksia menetelmiksi ja laitteiksi, jolla voitaisiin taivuttaa tällaisia vaikeita taivutusmuotoja, mutta tyydyttäviä tuloksia ei ole saatu aikaan. Taivutusmuotoja, jotka edellyttävät lasilevyn huomattavaa paikallista venymistä, ei ole voitu lainkaan taivuttaa tai lopputulos on ollut optisesti käyttökelvoton.

US-patenttijulkaisusta 3,634,059 tunnetaan puristusmuottilait-teisto, jossa reunamuotilla kannatettu kuumennettu lasilevy taivutetaan lopulliseen muotoonsa yläpuolisen puristusmuotin kuperan pinnan avulla. Yläpuolinen puristusmuotti on ensisijaisesti lasia koskettava, vaikka julkaisun mukaan muottipintaan avautuvista puhallusrei'istä voidaan aikaansaada ilmatyyny muottipinnan ja lasilevyn väliin. Ilmapuhal1 uksen ensisijaisena tarkoituksena on irrottaa lasilevy muottipinnasta. Sen sijaan ei ole nähtävissä, että pelkkä ilmapuhallus voisi mitenkään edistää vaikean muodon taivutusta tai edes aikaansaada hallitusti koskettamatonta muottitaivutusta, kun puhallusilman 3 84805 hallittua poistamista muottipinnan ja lasilevyn välistä ei ole järjestetty eikä myöskään puhallusilman lämmitystä tai lämmön suuntausta voimakkaiden muodonmuutosten alueelle ole järjestetty. Tämä laite soveltuukin vain helppojen muotojen taivutukseen .

US-patenttijulkaisussa 4,260,409 on esitetty menetelmä ja laitteisto vaikeiden taivutusmuotojen kuten S-muodon taivuttamiseksi lasilevyyn. Reunamuoti1 la kannatettu kuumennettu lasilevy taivutetaan ylä- ja alapuolisten puristusmuottipintojen välissä. Muottipinnat ovat lasia koskettavia. Vaikeiden taivutusmuotojen alueilla lasilevy paikoin venyy, jolloin lasilevy siirtyy muottipintojen välissä. Tästä on seurauksena lasin pinnan hankautuminen. Muutoinkin koskettavat kokopintamuotit aiheuttavat jälkiä lasin pintaan, koska vaikean muodon aikaansaamiseksi lasin tulee olla suhteellisen pehmyttä (helposti muotoutuvaa).

US-patenttijulkaisusta 4,767,437 tunnetaan taivutuslaitteisto, jossa kuumennettu lasilevy siirretään uunista taivutusasemaan yläpuolisella, koskettamattomalla vakuumisiirtolaitteella, jossa on imu- ja puhallusreiät lasilevyn pitämiseksi lähellä siirtolaitteen alapintaa. Taivutusasemassa taivutus suoritetaan ylä- ja alapuolisten puristusmuottipintojen välissä. Muottipinnat ovat lasia koskettavia, eikä taivutettavan lasilevyn lämpötilan paikallista hallintaa taivutuksen aikana ole voitu järjestää. Vaikeiden taivutusmuotojen alueella lasilevy joutuu siirtymään puristusmuottipintojen välissä, mistä seuraa han-kausjälkiä. Koska taivutettavien alueiden lisälämmitystä taivutuksen aikana ei ole järjestetty, on lasilevy kokonaisuudessaan pitänyt "ylikuumentaa" kumennusuunissa hyvin pehmeäksi, jotta lasilevy vielä taivutuksen aikana olisi taivutettavissa niin, että tarvittavat paikalliset venymät voisivat tapahtua. Vaikka lasilevyn muoto voidaan puristuspintojen välissä pakottaa olennaisesti haluttuun muotoon, ei lopputulos ole optisesti 4 84805 tyydyttävä. Tällä tunnetulla laitteella ja menetelmällä ei kaikkein vaikeimpia taivutusmuotoja voida taivuttaa niin, että lopputuloksena olisi optiselta laadultaan käyttökelpoista lasia.

US-julkaisussa 4,778,507 on esitetty vielä esimerkki vaikeiden muotojen taivutukseen tarkoitetusta muotti 1aitteistosta, jossa reunamuotilla kannatettua lasilevyä painetaan yläpuolisella puristusmuoti11 a. Myös tässä puristusmuottipinta on lasilevyä koskettava. Puristusmuottipinnan reuna-alueet on tehty jyrkästi kaareviksi tai muottipinnan koko niin pieneksi, että puristusmuottipinta ei kosketa lasilevyä niillä alueilla, joilla lasilevy on reunamuotin kannattamana. Lasia koskettavan muotin käytöstä seuraa samat epäkohdat kuin edellä, lukuunottamatta lasin reuna-alueita. Kuitenkin lasilevyn reuna-alueiden muotoilun kannalta olisi edullista saada puristetuksi lasilevy reunamuotin ja puristusmuotin väliin. Muutoin lasin reunaan tulee aaltomainen muoto pallopinnan välittömässä läheisyydessä, jossa taipuva lasi joutuu tasonsa suuntaisten puristusvoimien alaiseksi .

US-patenttijulkaisusta 3,020,677 tunnetaan säädettävä rengas-muotti rakenne, jonka alapuolella, muotin keskialueella on jääh-dytyskaasun tai -höyryn puhalluslaitteet. Niiden avulla voidaan helpottaa ja edistää painovoimaista taivutusta. Lasilevyä kuumennetaan ylhäältäpäin sähkövastuskuumennuksella samalla kun lasilevyn vähemmän taivutettavan keskialueen alapintaan kohdistetaan jäähdytyssuihkut. Tällöin saadaan lasilevyn reuna-alueet pehmenemään helposti taipuviksi ilman, että keskialue pehmenee liikaa ja roikkuu alaspäin. Itse taivutus tapahtuu painovoimai-sesti, joten vaikeita taivutusmuotoja, joissa lasilevy joutuu paikallisesti venymään, ei saada aikaan.

US-patenttijulkaisusta 2,817,928 tunnetaan monivaiheinen taivu- 5 84805 tusmenetelmä, jossa kuumennettu lasilevy vedetään lasilevyn ja koveran muottipinnan välisellä alipaineella kiinni muotti-pintaan. Sen jälkeen taivutettu lasilevy nostetaan yläpuolisella kuperapintaisella alipainenostimella. Ylösnostetun lasilevyn reunat kuumennetaan ja nostinta yläpuolisena puristusmuottina käyttäen lasilevy painetaan alapuoliseen kehämuottiin, jonka muottipinnat vastaavat haluttua lopullista reuna-alueiden muotoa. Taivutuksen kaikissa vaiheissa muottipinnat ovat lasilevyä koskettavia. Lisäksi taivutuksen monivaiheisuus ja reuna-alueiden lämmitys taivutuksesta erillisessä työvaiheessa hidastavat menetelmän suorittamista.

US-patenttijulkaisusta 3,332,762 tunnetaan menetelmä ja laite lasilevyn taivuttamiseksi ja taivutetun lasilevyn katkaisemiseksi . Lasilevyn kuumennus ja taivutus tapahtuu kuljettamalla lasilevyä uunissa pitkin pitkänomaista alustaa, joka on varustettu puhallusrei'illä lasilevyn kannattamiseksi kaasupetillä ilman kosketusta alustaan. Alusta kaareutuu vähitellen lasilevyn etenemissuunnassa, kunnes alustan kaarevuus vastaa lopullista haluttua lasilevyn kaarevuutta. Alustan kaarevalla osalla alustassa on sekä puhallureiät että poistoreiät, jotta lasilevy saadaan hallitusti lähelle alapuolista kaarevaa kannatuspintaa, kuitenkaan sitä koskettamatta. Taivutettu lasilevy siirretään uunista kaasupetillä karkaisuasemaan, jossa lasilevyn molemmilla puolilla on kaarevapintaiset puhalluspäät, joissa on kylmän karkaisuilman puhallusaukot ja niiden vieressä poistoaukot ilman tehokasta ja hallittua kierrätystä varten. Tämä laite ei sovellu lainkaan vaikeiden muotojen taivutukseen. Se soveltuu ainoastaan lasilevyn taivutukseen yhden taivutusakselin ympäri. Koska kosketus lasin pintaan vältetään, saadaan aikaan optisesti hyvälaatuista taivutettua, karkaistua lasia. Kaasupetiuuni on kuitenkin erittäin kallis ratkaisu, jonka tekninen toiminta on vaikeasti hallittavissa.

6 84805

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu menetelmä ja muottilaitteisto vaikeiden muotojen taivuttamiseksi lasilevyyn siten, että taivutus voidaan suorittaa hallitusti myöskin alueilla, joissa lasilevy joutuu paikal1isesti voimakkaasti venymään, ilman, että näille alueille tai niiden välittömään läheisyyteen syntyy haitallisia optisia virheitä.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnöllä oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.

Keksinnössä käytetään siis hyväksi koskettamatonta yläpuolista puristusmuottia, jonka alapuolinen kaareva muottipinta vastaa muodoltaan lasilevyn lopullista taivutusmuotoa. Puristusmuotti on tehty koskettamattomaksi käyttämällä hyväksi kaasupetiuunis-ta tai yläpuolisista vakuuminostimista sinänsä tunnettua järjestelyä, jossa muottipinnan rei'istä puhalletaan kuumaa kaasua, pääasiassa ilmaa, ja viereisistä rei'istä annetaan ilman poistua tai edullisimmin imetään ilmaa ja kierrätetään takaisin puhallettavaksi puhailusrei'istä. Puhallus- ja imureikien yhdistelmällä saadaan aikaan se, että lasilevy voidaan tuoda hyvin lähelle muottipintaa, mutta kuitenkin lasilevyn ja muotti-pinnan välille saadaan syntymään riittävän suuri positiivinen paine, joka riittää taivuttamaan ja muotoilemaan lasilevyä ilman muottipinnan kosketusta. Jos suhteellisen suuripintaises-ta muotista ainoastaan puhalletaan kuumaa ilmaa, tulee ongelmaksi ilman hallitsematon poispääsy, jolloin virtaukset lasin ja muotin välissä voivat olla hyvin epätasapainoisia ja täten voivat aiheuttaa optiikka- ja muotovirheitä lasin epätasaisen lämpenemisen takia. Tämän lisäksi puhailusjärjestelmää käytetään keksinnössä hyväksi lasilevyn kuumentamiseen ainakin paikallisesti ja siten kohdistetusti, että lasilevy saadaan helpommin muotoutuvaksi niillä alueilla, joilla tarvittava muodonmuutos on suurin. Jos lasilevy kokonaisuudessaan lämmitetään riittävän kuumaksi vaikean muodon taivutusta varten, voisi 7 84805 lasilevy keskialueellaan taipua liikaa painovoimaisen roikkumisen seurauksena.

S-muotoa taivutettaessa voi olla tarpeen tukea lasilevyä al-haaltapäin paikallisesti rajoitetulla alueella. Tätä varten voidaan käyttää lasilevyn alapuolella paikallista apumuottia, joka on konstruoitu koskettamattomaksi samalla tavoin kuin yläpuolinen puristusmuotti. Osapintaisessa apumuotissa voi kuitenkin pelkkä puhallusrei'itys olla riittävä, jos muotin pinta-ala on pieni. Alapuolisessa muottipinnassa voidaan käyttää myös kaasunpoistouritusta.

Seuraavassa keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän suorittamiseen käytettävän nuottilaitteiston kaaviota.

Kuvio IA esittää kaavioilisesti koko taivutusuunia, jossa keksintöä voidaan soveltaa.

Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen nuottilaitteiston osan perspektiivikuvaa pystyleikkauksena.

Kuviot 3 ja 4 esittävät perspektiivikuvina osia keksinnön mukaisen nuotin valmistuksessa käytettävistä väliaikaisista kanavointi täytteistä.

Kuvio 5 esittää esimerkkejä vaikeista taivutusmuodoista, joita keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla voidaan saada aikaan, ja

Kuviot 6-9 esittävät keksinnön mukaisen muotin erilaisia käyttösovellutuksia taivutusmuodon erilaisilla vaikeusasteilla.

Kuviossa IA on esitetty uunilaitteisto 1, jonka rakennetta ja 8 84805 toimintaa on kuvattu lähemmin US-patenttijulkaisussa 4,497,645, johon tässä yhteydessä viitataan. Taivutettavaa lasilevyä kuljetetaan rengasmuotin 5 kannattamana kuumennusosastosta 2 toiseen. Viimeisessä kuumennusosastossa 3, joka toimii myös helppojen muotojen taivutusosastona, lasi saavuttaa pehmenemisläm-pötilansa ja alkaa painovoiman vaikutuksesta taipua kohti reu-namuotin kaarevien reunojen määrittämää muottipintaa. Jos kysymyksessä on helppo taivutusmuoto, jonka lasilevy saavuttaa omalla painovoimallaan, siirretään rengasmuotti 1asi1evyineen kuumennusosaston 3 alapuolella olevaan jäähdytysosastoon 3' ja edelleen jäähdytysosastojen 2' kautta uunin 1 alkupäähän, jossa taivutettu lasilevy poistetaan rengasmuotista.

Kun kysymyksessä on vaikea taivutusmuoto, jossa lasilevy joutuu taivutusalueella ja sen välittömässä läheisyydessä paikallisesti huomattavasti venymään, siirretään rengasmuotti 5 lasilevyi-neen erityiseen vaikeiden muotojen taivutusosastoon 4, jossa on yläpuolinen puristustaivutusmuotti 6, jolla on alaspäin suuntautuva kaareva muottipinta 7, 8. Muottipinnan keskialueella 7 on suuri kaarevuussäde ja reuna-alueilla 8 on pieni kaarevuus-säde. Vastaavasti lasilevyn 9 (kuvio 2) taipuminen ja muodonmuutos on keskialueella vähäistä ja reunojen läheisyydessä, varsinkin kulmien alueella taipuminen tapahtuu pienellä kaare-vuussäteellä ristikkäisten taivutusakselien ympäri, jopa pallo-pinnan muotoon, jolloin taivutusalueilla ja niiden välittömässä läheisyydessä tapahtuu huomattavia muodonmuutoksia lasilevyn taipuessa ja venyessä. Muottipinnan 7, 8 muodon tulee vastata tätä kompleksista, moneen suuntaan kaarevaa taivutusmuotoa.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty puristusmuotin 6 pintaan avautuvat puhallusreiät 10, jotka liittyvät muotin sisäpuolisella jakoka-navistolla 16 painekaasuputkeen 12. Vastaavasti muotin pintaan avautuu imu- tai poistoilmareikiä 11, jotka liittyvät muotin sisäpuolisella kokoojakanavistolla 17 imu- tai poistoputkeen 9 84805 13. Jakokanavat 16 on yhdistetty toisiinsa poikittaisilla yh-dyskanavilla 161. Myös kokoojakanavat 17 on yhdistetty toisiinsa poikittaisilla yhdyskanavi1 la 171. Tällöin jakokanavat 16 ja yhdyskanavat 161 muodostavat tikapuumaisen tai verkkomaisen jakokanaviston. Vastaavalla tavalla kokoojakanavistot 17 ja yhdyskanavat 171 muodostavat tikapuumaisen tai verkkomaisen kokoojakanaviston. Esitetyssä tapauksessa on puhallusilman jakokanavisto jaettu kahteen erilliseen kanavistoon. Kaarevien muottipintojen 8 alueella on muotin 6 sisäpuolella puhallusrei-kiin 10 liittyvä erillinen jakokanavisto 18, joka liittyy erilliseen puhallusilman syöttöputkeen 14. Kanavistojen ja suutin-reikien välillä on suutinsolat 162, 172.

Kuten kuvion 1 putkijohtokaaviossa on esitetty, otetaan uunista 1 kuumaa ilmaa putkella 19, joka jaetaan säädettävän kolmitie-jakoventtiilin 20 kautta puhaltimen 22 imupuolelle. Puhaltimen 22 molemmilla puolilla on lämmittimet 21 ja 23, joita ohjataan termostaateilla 26. Puhaltimen 22 painepuolelta kuuma ilma johdetaan putkella 27 säädettävän kolmitiejakoventtiilin 24 kautta painekaasuputkiin 12 ja 14. Venttiilillä 24 voidaan säätää pu-hallusilman osuutta putkien 12 ja 14 välillä. Täten voidaan säätää kuuman puhallusilman suhteellista määrää muotin pinnan vähemmän ja enemmän kaarevien osien 7 ja 8 välillä. Syöttöput-kessa 14 voi lisäksi olla säädettävä lämmityslaite 25, jolloin muottipinnan kaarevimmalle alueelle 8 ja sen välittömään läheisyyteen voidaan puhaltaa kuumempaa ilmaa kuin vähemmän kaarevalle alueelle 7. Imu- tai poistoaukkoihin 11 kokoojakanaviston 17 välityksellä liittyvä imu- tai poistoputki 13 liittyy venttiiliin 20, jolla voidaan säätää putkesta 19 ja putkesta 13 tulevien ilmamäärien keskinäistä suhdetta. Venttiilillä 20 voidaan siis säätää muottipinnalla vaikuttavan imun tehokkuutta suhteessa puhalluksen tehokkuuteen. Taivutuksen aikana puhalluksen tulee aina olla siinä määrin imua tehokkaampi, että muottipinnan 7, 8 ja lasilevyn 9 väliin syntyy positiivinen 10 84805 paine, joka estää muottipinnan ja lasilevyn välisen kosketuksen, kuitenkin sallien muottipinnan pääsyn hyvin lähelle lasilevyn pintaa. Tarvittava reikäkoko ja reikäjako samoin kuin puhallus- ja imuilmapaineet voidaan kokeellisesti hakea. Suuruusluokkaa ilmaisevina ohjearvoina voidaan todeta, että puhallus- ja imureikien halkaisija voi olla 2-10 mm, esim.

5 mm. Puhallus- ja imureiät voidaan tehdä joko porrastetusti vierekkäisiin riveihin tai vuoron perään samoihin reikärivei-hin. Puhallus- ja imureikien välimatka voi olla 20 - 50 mm, esim. 30 mm.

Kuvion 1 esimerkkitapauksesta poiketen keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa myös muotilla, jossa on vain yksi puhallusilman jakokanavisto 16, joka yhdistää syöttöputken 12 kaikkiin puhallusilmareikiin 10. Tällöin muottipinnan kaare-vimmilla alueilla 8 ja sen välittömässä läheisyydessä olevat puhallusreiät 10 on sijoitettu tiheämpään ja/tai tehty suuremmiksi, jolloin puhallettavan kuuman ilman lämmitysvaikutus kohdistuu tehokkaimmin niille lasilevyn alueille, joissa muodonmuutos on suurin. Vastaavasti puhallus- ja imureikien 10 ja 11 välisen reikäkoon ja reikäjaon muuttamisella voidaan vaikuttaa muottipinnan 7, 8 ja lasilevyn 9 väliseen paineen muodostukseen siten, että lasilevyä taivuttava suurempi paine saadaan kaarevimmille pinnan alueille 8.

Keksinnön mukaista menetelmää suoritettaessa muottilaitteisto toimii seuraavasti. Uunin 1 alkupäässä asetetaan kylmä tasomainen lasilevy tai kaksi tai useampia päällekkäin asetettua lasilevyä reunamuotin 5 päälle. Reunamuotin 5 muottipinta 15 vastaa haluttua lasilevyn lopullista kaarevuutta, joten tasomaisena ollessaan lasilevy on kannatettuna vain reunamuotin 5 kulma-alueilla. Lasilevyä lämmitetään asteittain siirtämällä sitä muotilla 5 kuumennusosastosta 2 toiseen. Kussakin kuumennus-osastossa 2 lämpötila on korkeampi kuin edellisessä. Viimeises- 11 84805 sä kuumennusosastossa 3 lasilevy saavuttaa pehmenemis lämpötilansa ja taipuu painovoiman vaikutuksesta. Lasilevyn kaarevuus muottipinnan 15 kannattamilla reuna-alueilla lähestyy muotti-pinnan 15 kaarevuutta. Kun kysymyksessä on vaikea taivutusmuoto, ei lasilevyä voida lämmittää niin korkeaan lämpötilaan, että sen reunan kaarevuus saavuttaisi kaikilla alueilla muotti-pinnan 15 kaarevuuden, koska lasilevyn keskialue roikkuisi ei-toivottuun kaarevuuteen. Muutoinkaan reunamuotin 5 kapea, rengasmainen muottipinta 15 ei yksin pysty määrittämään haluttua taivutusmuotoa muottipinnan 15 sisäpuolisella alueella, kun kysymyksessä on vaikeampi taivutusmuoto.

Reunamuotti 5 lasilevyineen 9 siirretään vaikean taivutusmuodon taivutusosastoon 4 puristustaivutusmuotin 6 alapuolelle. Lasi voi olla painovoimaisesti osittain taipunut, mutta lasin ei tarvitse olla esitaipunut, vaan koko taivutus voidaan tehdä puristusmuotilla käyttäen hyödyksi puhalluksen lämmönkohdis-tusta. Puristustaivutusmuottia 6 lasketaan alaspäin ja samalla muottipinnan puhallusrei'istä 10 puhalletaan kuumaa ilmaa, jonka lämpötila on tarkoin säädetty sellaiseksi, että lasilevy lämpenee taivutusta varten riittävään lämpötilaan. Edellä selostetun muottirakenteen ansiosta suhteellisesti suurempi kuumailmamäärä ja/tai kuumempaa ilmaa puhalletaan niihin lasilevyn 9 pinnan osiin, joissa lasilevyn taivutussäde on pienin tai venyminen on suurin. Vastaavasti suhteellisesti pienempi kuumailmamäärä ja/tai kylmempää ilmaa puhalletaan niihin pinnan osiin, joissa taivutussäde on suurin tai muodonmuutos pienin. Juuri tämä koskettamattoman puristusmuottitaivutuksen yhteydessä tapahtuva lämmitysvaikutuksen tehokas kohdistaminen lasilevyn eniten muotoa muuttaviin kohtiin on keksinnön teknisen tehon perusta. Koskettamattomalla muottipinnalla kohdistetaan lasilevyyn taivutusvoima samanaikaisesti alueellisesti suunnatun lämmitysvaikutuksen kanssa.

i2 8 4 8 05

Puristusmuotin 6 muottipinnan 7, 8 lähestyessä lasilevyn 9 pintaa, voidaan puhallusrei'istä 10 tapahtuvaa puhallusta vähentää ja/tai imurei'ista 11 tapahtuvaa imua lisätä, jolloin taivutuksen loppuvaiheessa muottipinta ja lasilevy saadaan hyvin lähelle toisiaan. Kuitenkin taivutuksen alkuvaiheessa puhalluksen tulee olla imuun nähden riittävän voimakas, jotta taivutus- ja lämmitysvaikutus ovat tehokkaita jo muottipinnan lähestyessä lasin pintaa.

Koska puhallusilma on lasia kuumempaa, on lasilevyn 9 yläpinta taivutuksen aikana alapintaa kuumempi. Tästä on se etu, että lasilevyn tukemattomalla keskialueella lasilevy ei kaareudu liikaa painovoimaisen roikkumisen seurauksena. Tätä vaikutusta voidaan vielä tehostaa kohdistamalla jäähdytyspuhallukset lasilevyn 9 alapintaan niillä alueilla, jotka ovat taipuneet riittävästi jo puristusmuottitaivutuksen alkuvaiheessa. Ts. kesken puristusmuottitaivutuksen kohdistetaan lyhytaikaisesti jäähdy-tysväliainesuihkut määrättyihin kohtiin lasilevyn alapintaan.

Alapuolista pintaa voidaan jäähdyttää muillakin tavoilla, esim. käyttämällä mustia pintoja, joilla lasin lähettämän lämpösäteilyn määrää voidaan säätää.

Tiettyjä vaikeita muotoja kuten S-muotoa taivutettaessa voi olla tarpeen tukea lasilevyä alapuolelta puristusmuottitaivutuksen aikana. Alapuolinen tuenta voidaan suorittaa kosketta-mattomalla osapintaisel1 a muotilla 6' (kuviot 8 ja 9), joka vastaa yleiseltä rakenteelliselta toteutukseltaan yläpuolista puristusmuottia 6. Kuitenkin alapuolinen vastinmuotti 6' voi olla suhteellisen pienikokoinen ja rajoitettu alueellisesti ainoastaan sille kriittiselle pinnan osalle, joka muutoin voisi taipua alaspäin yli halutun muodon. Muottipinnan pienestä koosta johtuen ei alapuolisessa vastinmuotissa myöskään välttämättä tarvita imu- tai poistorei'itystä. Tarvittaessa is 84805 muottipinta voidaan varustaa kaasunpoistoa ohjaavalla urituksella.

Kuviossa 6 on esitetty keksinnön soveltaminen vaikean taivutusmuodon taivuttamiseen käyttämällä rengasmuotin 5 ja yläpuolisen puristustaivutusmuotin 6 yhdistelmää. Vaikealla taivutusmuodolla tarkoitetaan tässä yhteydessä tapausta, jossa taivutuslinjät leikkaavat toisensa.

Kuviossa 7 on esitetty sovellutus, jossa edellä mainitun vaikean taivutusmuodon lisäksi lasilevyyn on taivutettava helppo S-muoto. Tällöin voidaan käyttää osapintaista puris-tustaivutusmuottia 6, johon liittyy mekaaninen paininelin 25, jolla voidaan auttaa lasin reuna-alueen alaspäin taipumista.

Kuvio 8 eroaa edellisestä siinä, että lisäksi käytetään alapuolista osapintamuottia 6', joka on varustettu pelkästään puhal-lusrei'ityksellä, joka on liitetty paineputkeen 12', johon kuumaa kaasua syötetään kuviota 1 vastaavalla tavalla puhaltimelle 22 uuniosastosta 3. Luonnollisesti myös alapuolinen muotti 6' voi olla varustettu imurei'ityksel1ä yläpuolista muottia 6 vastaavalla tavalla, jos muottipinnan koko tai taivutettavan pinnan hankala muoto sitä edellyttää.

Kuvion 9 sovellutus eroaa kuviosta 8 siinä, että käytetään yläpuolista kokopintamuottia 6. Tällä järjestelyllä voidaan taivuttaa suhteellisen vaikea lasimuoto yhdistettynä vaikeaan S-muotoon.

Seuraavassa selostetaan koskettamattoman puristusmuotin 6 valmistustekniikkaa viittaamalla kuvioihin 3 ja 4. Kiinteästä aineesta, joka on palavaa, liuottimella liuotettavaa tai kuumuudessa juoksevaksi tai virtaavaksi muuttuvaa ainetta, on valmistettu tikapuumaisia tai verkkomaisia rakennelmia 121-125 ja i4 84805 141-145, jotka vastaavat haluttuja muotin sisäpuolisia jako- ja kokoojakanavistoja. Kyseeseen tulevia aineita ovat esim. eräät muovit, eräät kumilaadut, eräät solumuovit, orgaanisella liimalla sidotut valukeernat (muuttuu hiekaksi polton jälkeen), alhaisen sulamispisteen omaavat metallit yms. Rakennelman osat voivat olla putkimaisia tai umpinaisia käytetystä aineesta riippuen. Täyteosat 123 vastaavat esim. kuviossa 2 näkyviä putkia 16, jolloin tapit tai nysät 125 muodostavat putkien 16 ja reikien 10 väliset suutinsolat 162. Vastaavasti kuvion 4 täyteosat 143, 144 muodostavat kuviossa 1 näkyvän kanaviston 18 ja tapit tai nysät 145 muodostavat reikiin 10 johtavat suutinsolat. Viitenumerolla 146 on merkitty tappien tai nysien 145 päiden muodostamaa kaarevaa verhokäyrää. Nämä tikapuumaiset tai verkkomaiset rakennelmat sijoitetaan taivutusmuotin 6 valumuottiin. Kuumuutta kestävää kovettuvaa massaa, esim. keraamista massaa valetaan rakennelmien ympärille ja massan annetaan ainakin osittain kovettua. Tämän jälkeen taivutusmuottia 6 kuumennetaan niin korkeaan lämpötilaan, että rakennelmien 121-125 ja 141-145 materiaali palaa ja poistuu palokaasuina tai muuttuu juoksevaksi tai virtaavaksi. Tämän lisäksi tai ohella väliaikainen kanavatäyte voidaan liuottaa liuottimilla ja huuhtele-malla poistaa kanavistosta. Kuuman ilman syöttöputket 12, 13 ja 14 sen sijaan ovat korkeita lämpötiloja kestävää materiaalia kuten asbestia.

Tämä muotinvalmistustekniikka tarjoaa mahdollisuuden myöskin siihen, että kuumailmapuhalluksessa tarvittavat lämmitysele-mentit sijoitetaan itse muotin 6 sisään. Kuviossa 4 on esitetty täyteosan 141 sisään sijoitettu sähkövastus 28, jonka johdot 29 on kuviossa 2 esitetyllä tavalla liitetty sähkölähteeseen 30. Vastuselementeillä 28 voidaan paikallisesti kuumentaa muotti-pinnan kaarevimmille alueille puhallettavaa ilmaa suhteessa muualle puhallettavaan ilmaan. Sähkövastus 28 voi tällöin korvata kuviossa 1 näkyvän lämmityselementin 25. Myöskään tällöin 15 84805 ei erillistä syöttöputkihaaraa 14 erillisine jakokanavistoineen 18 tarvita. Kuumennusvaikutuksen alueellinen kohdistaminen keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi voidaan siis ratkaista monella eri tavalla ja on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut johonkin tiettyyn ratkaisutapaan, vaan niiden erilaiset yhdistelmät ja muunnosmuodot ovat mahdollisia. Myöskään muilta osin ei edellä selostettua suoritusesimerkkiä ole esitetty keksintöä rajoittavassa mielessä, vaan ainostaan esimerkkinä keksinnön toteuttamisesta. Esim. imuputken 13 ei välttämättä tarvitse liittyä alipainelaitteeseen (puhaltimen 22 imupuoli), vaan imuputki 13 voi avautua suoraan ulkoilmaan. Näiden välimuotona voi olla ratkaisu, jossa aiipaineventtiili 31 avaa yhteyden ulkoilmaan heti kun alipaine putkessa 13 saavuttaa tietyn arvon tai tulee nollaan.

Keksinnön mukaista muotti laitteistoa käytettäessä on myös mahdollista, että puristusmuotin lähestyessä lasia puhalletaan ainoastaan pienimpien taivutussäteiden kohdalla olevista reiästä, jolloin lämmönsiirtoa tehostetaan ainoastaan suurimpien muodonmuutosten kohdalla. Edelleen on mahdollista, että puris-tusmuottia 6 ei liikuteta pystysuunnassa lainkaan, vaan lähestyminen tapahtuu nostamalla reunamuottia ja lasilevyä. Lisäksi voidaan lämmönkohdistuksen tehoa säädellä puhallusreikien 10 suunnalla muottipintaan 7, 8 nähden, jolloin reikien suuntausta hyväksikäyttäen voidaan saavuttaa haluttu virtaus lasin ja muottipinnan välillä. Puhallus- ja imuilmaputket 27 ja 13 voidaan liittää puhaltimeen ja alipainelähteeseen myös siten, että puhallusta ja imua voidaan säätää taivutuksen aikana täysin toisistaan riippumatta. On myös mahdollista järjestää niin, että tietyillä pinnanalueilla on vain puhallusreikiä 10 ja/tai puhallusreikien 10 lukumäärä tai koko suhteessa imureikien 11 lukumäärään tai kokoon vaihtelee eri pinnanalueilla. Yläpuolisessa kokopintamuotissa voi olla taivutuslinjän kohdalla enemmän myös imureikiä. Täten voidaan järjestää suurempi positiivi- i6 84805 nen paine muottipinnan ja lasilevyn väliin sinne, missä sitä taivutuksen aikana eniten tarvitaan. Imu- ja puhal1usreiät eivät välttämättä ole tasajaolla myöskään taivutuslinjojen ulkopuolisilla pinnan alueilla vaan määrä ja koko voi vaihdella myös suoralla pinnan alueella.

Puhallettava kuumakaasu on pääasiassa ilmaa, jonka sekaan voidaan lisätä esim. lasin pinnan laatuun vaikuttavia kaasuja tai höyryjä. Esim. SO2 käytettäessä se muodostaa suojakalvon lasin pintaan niin, että tilapäinen kosketus lasin ja muotti-pinnan välillä ei jätä yhtä herkästi jälkeä lasin pintaan.

Taivutuksen jälkeen lasilevy siirretään reunamuotilla jäähdy-tysosastoon 3', 2’, missä se jäähdytetään jaksottain hitaasti siirtyessään kohti purkauskohtaa.

Tarvittaessa lasilevy voidaan siirtää reunamuotilla myös kar-kaisuosastoon, joten keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää myös auton takalasien taivutuksen yhteydessä.

Imu- ja puhalluskanavistolla varustettua muottia voidaan käyttää myös lasilevyn taivuttamiseen vakuumin avulla, järjestämällä imun ja puhalluksen välinen suhde siten, että muottipinnan ja lasin välinen vakuumi imee lasin aivan muottipinnan läheisyyteen, jossa lasin estäessä imuilman poistumista syntyy tasapainotilanne ennen kuin lasi koskettaa muottipintaa.

Keksinnön mukaista muottia voidaan käyttää myös aiipainenosti-mena taivutuksen jälkeen.

Claims (13)

17 84805

1. Menetelmä vaikeiden muotojen taivuttamiseksi lasilevyyn, menetelmään kuuluessa seuraavat vaiheet: - lasilevy kuumennetaan taivutuslämpötilaan, - kuumennettua lasilevyä kannatetaan reunojensa varassa rengasmuotilla (5), jonka muottipinta (15) vastaa lopullista taivutusmuotoa, - taivutetaan lasilevy lopulliseen muotoonsa painamalla sitä ylhäältäpäin vasten rengasmuottia (5) koskettamattomalla muotilla (6), jonka alapinta (7, 8) vastaa lopullista taivutusmuotoa, tunnettu siitä, että koskettamattoman muotin (6) alapinnalle (7, 8), muotin ja lasilevyn väliin synnytetään positiivinen paine ja lasilevyä ainakin paikallisesti kuumentava lämmitysvaikutus puhaltamalla muottipinnan puhallusrei'istä (10) ainakin lasinlämpöistä kaasua ja imemällä kaasua tai antamalla kaasun poistua muottipinnan imu- tai poistorei'istä (11) , jolloin muottipinnan kaarevimmi11 a osilla (8) ja niiden välittömässä läheisyydessä puhallusrei'istä (10) puhalletaan kuumaa kaasua, jonka määrä pinta-alayksikköä kohti ja/tai lämpötila on suurempi kuin vähemmän kaarevilla muottipinnan alueilla (7) olevista puhallusrei1istä (10) puhallettavan ilman määrä ja/tai lämpötila.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että taivutusta autetaan alapuolisella koskettamattomal-la osapintamuotilla (6'), jonka yläpinta vastaa lopullista taivutusmuotoa, että myös alapuolisen koskettamattoman muotin (6') pinnalle (7, 8), muotin ja lasilevyn väliin synnytetään positiivinen paine ja lasilevyä ainakin paikallisesti kuumentava lämmitysvaikutus puhaltamalla muottipinnan puhallusrei'istä (10) ainakin lasinlämpöistä kaasua, ja että molempien muotti-pintojen puhallusrei’istä (10) puhalletaan taivutuksen aikana ie 84805 suhteellisesti suurempi kuumailmamäärä ja/tai kuumempaa ilmaa niihin lasilevyn (9) pinnan osiin, joissa lasilevyn taivutus-säde on pienin tai muodonmuutos (taipuminen ja/tai venyminen) on suurin, ja suhteellisesti pienempi kuumailmamäärä ja/tai kylmempää ilmaa puhalletaan niihin pinnan osiin, joissa taivu-tussäde on suurin tai muodonmuutos pienin.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koskettamattoman puristustaivutusmuotin (6) muottipinnan (7, 8) lähestyessä lasilevyn (9) pintaa, vähennetään puhallusta muottipinnan puhal1usrei'istä (10) ja/tai lisätään imua muottipinnan imurei’istä (11).

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn taivutuksen aikana puristustaivutusmuotin (6) muottipinnan puhallusrei'istä (10) puhallettavalla kuumalla kaasulla lasilevyn (9) yläpinta pidetään ainakin paikallisesti alapintaa kuumempana.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn (9) alapinnan keskialueelle, jossa taivutus ja/tai muodonmuutos on vähäisin, kohdistetaan jäähdytys-puhallus samalla kun lasilevyä taivutetaan lopulliseen muotoonsa mainitulla koskettamattomal1 a puristustaivutusmuotilla (6).

6. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, jossa lasilevyä (9) kannatetaan rengasmuoti1 la (5) koko kuumennusvaiheen ajan ja rengasmuottia (5) lasilevyineen (9) siirretään kuumen-nusosastosta (2) toiseen, tunnettu siitä, että helpot taivutusmuodot taivutetaan viimeisessä kuumennusosastossa (3) tavanomaisella tavalla painovoimaisesti ja ainoastaan vaikeat taivutusmuodot taivutetaan erillisessä vaikeiden taivutusmuotojen taivutusosastossa (4), johon rengasmuotti (5) kuumennettuina lasilevyineen (9) siirretään viimeisestä kuumennusosastosta 19 84805 (3) mainitun koskettamattoman puristustaivutusmuotin (6) alapuolet 1 e.

7. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muottipinnan puhallusreikien (10) kautta puhallettavasta puhallusilmasta ainakin osa otetaan kuumennus-osastosta (2, 3), josta kuumaa ilmaa johdetaan vaikeiden taivutusmuotojen erillisessä taivutusosastossa (4) olevaan kosketta-mattomaan puristustaivutusmuottiin (6), ja rengasmuotti (5) siirretään kuumennettuine 1asi1evyineen (9) viimeisestä kuumen-nusosastosta (3) mainittuun taivutusosastoon (4) koskettamattoman puristustaivutusmuotin (6) alapuolelle.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1, 2, 6 tai 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että koskettamattoman puristustaivutusmuotin (6) muottipinnan (7, 8) imureikien (11) kautta poistettavasta imuilmasta ainakin osa puhalletaan muottipinnan puhal-lusrei’istä (10) takaisin muottipinnan (7, 8) ja lasilevyn (9) väliin.

9. Taivutusmuottilaitteisto vaikeiden muotojen taivuttamiseksi lasilevyyn, laitteistoon kuuluessa: - rengasmuotti (5), jonka muottipinta (15) vastaa lopullista taivutusmuotoa, - koskettamaton puristustaivutusmuotti (6), jonka taivutus- ja paininpintana toimivan alapinnan (7, 8) kaareva muoto vastaa lopullista taivutusmuotoa ja siten suuressa määrin vastaa myös rengasmuotin (5) muottipinnan (15) muotoa, tunnettu siitä, että koskettamattomassa puristustaivu-tusmuotissa on sisäpuolinen jakokanavisto (16, 18), joka avautuu muottipinnan (7, 8) useisiin puhallusreikiin (10) ja joka on liitetty painekaasuputkella (12, 14, 27) puhalluslaitteisiin (22), että koskettamattomassa puristustaivutusmuotissa (6) on lisäksi sisäpuolinen kokoojakanavisto (17), joka on 20 84 805 yhteydessä muottipinnan useisiin imu- tai poistoreikiin (11) ja on liitetty poistoputkella (13) joko ympäristöön tai alipaine-laitteisiin (20, 22), että painekaasuputkeen (12, 14, 27) tai puhallusilman jakokanavistoon (16, 18) liittyy säädettävä läm-mityslaite (21, 23, 25 tai 28) ja että muottipinnan puhallus-reiät (10) on sovitettu kohdistamaan suurempi ilmamäärä ja/tai kuumempaa ilmaa muottipinnan kaarevimmi11 e alueille (8) ja niiden välittömään läheisyyteen kuumailmapuhalluksen lämmitys-vaikutuksen tehostamiseksi näillä alueilla.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen taivutusmuottilaitteisto, tunnettu siitä, että muottipinnan kaarevimmi1 la alueilla (8) ja niiden välittömässä läheisyydessä puhallusreiät (10) ovat tiheämmässä ja/tai suurempia kuin muottipinnan vähemmän kaarevilla alueilla (7) ja/tai puhal1usrei'i11 e menevät kanavat ovat suurempia kuin muun alueen kanavat.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen taivutusmuottilaitteisto, tunnettu siitä, että koskettamattoman muotin (6) muottipinnan kaarevimmilla alueilla (8) ja niiden välittömässä läheisyydessä olevat puhallusreiät (10) liittyvät eri jakokanavistoon (18, 14) kuin muut puhal1usreiät ja että tämän jako-kanaviston (18, 14) puhallusilman lämpötila ja/tai määrä on säädettävissä erikseen suhteessa muun puhallusilman lämpötilaan ja/tai määrään.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen taivutusmuottilaitteisto, tunnettu siitä, että ainakin muottipinnan kaarevimmilla alueilla (8) ja niiden välittömässä läheisyydessä on muotin sisäpuoliseen jakokanavistoon (16, 18) sijoitettu säädettävä sähkökuumennuselementti (28).

13. Patenttivaatimuksen 9 tai 11 mukainen taivutusmuottilaitteisto, tunnettu siitä, että kuumailmapuhaltimen (22) 21 84805 painepuoli liittyy painekaasuputkeen (27, 12, 14) ja imupuoli liittyy säädettävään kolmitiejakoventtii1 iin (20), johon liittyy koskettamattoman muotin (6) imu- tai poistoputki (13) sekä kuumennusuuniin (1) johtava putki (19). 22 84805